毛细管气相色谱柱近年的发展_傅若农
毛细管气相色谱柱的发展及其在药物研究领域的应用
毛细管气相色谱柱的发展及其在药物研究领域的应用【摘要】简要地阐述了近几年毛细管气相色谱柱的发展和特点。
气相毛细管色谱柱制柱工艺是一个成熟的技术，所以在制柱工艺方面的研究不够活跃，本文主要从气相毛细管中的填充毛细管柱进行阐述毛细管气相色谱柱的发展以及其在药物研究领域的应用。
【关键词】气相毛细管柱，填充毛细管柱，药物研究随着社会进步和科技的不断的发展，色普技术被广泛的使用，色谱柱是色谱仪器的核心配件，对色谱的分离和使用起到了决定性的作用，由此可见色谱柱的重要作用，从色谱的发展历程上看，色谱柱技术最早始于填充柱，在气相色谱发展的开始引入毛细管气相色谱使气相色谱喜在高柱效和高分离度方面有了较大提升[1-3]。
本文主要阐述毛细管柱的发展及其在药物研究领域的应用。
1.毛细管柱简介毛细管柱一般包括填充毛细管柱及开管毛细管柱，填充毛细管柱就是厚壁玻璃管中被放置载体或固体吸附剂，再通过一些技术手段获得毛细管柱，其劣势是填料密度不均匀及工艺繁琐、容易碎、重复性差，对于复杂样品分析较为困难。
由于其自身特点其发展受到一定阻碍，另外一种即开管毛细管柱是将固定液分布在空心毛细管壁上，将流动相和样品从其内部的通道通过，到现在为止被使用最多柱子，在各种色谱模式中均有应用，在气相色谱中尤为突出。
其柱容量偏小，对样品容纳能力不够，使其在液相色谱及其毛细管电色谱中的应用不是很顺畅。
随着生物及制药工业的快速崛起，对色谱柱高效高选择性及高柱容量、快速检测等方面需求进一步扩大，从事色谱研究的学者们也尽力在研制既有较超的分离能力又具有较大样品负载量的色谱柱，从而想解决混合物中组分多样的分析问题，最有效方式就是增大毛细管内表面积，既能有效保证分离效果又能提高分离作用的柱内固定相的涂渍量，从而提高柱容量[4-6]。
2.纤维填充毛细管柱技术2.1常用的有机纤维填充材料众所周知常用于填充毛细管柱的纤维材料如因其具备高强度、高模量、高耐热性等性能，热分解温度高达600多度，还有芳族聚酰胺类纤维，由于其结构上的不同其热分解温度均低于pbo纤维，细旦化平行排列纤维束，能在相对小内径毛细管内分布均匀地填充上百根纤维，填充密度和相比均适宜，使内表面积增大，同时又使纤维丝与纤维丝之间有顺畅的流动相通道；因表面能量较高，临界表面张力大，有利于固定相润湿、铺展，使涂层相对稳定并增加了固定相的负载量[7]。
快速气相色谱
快速毛细管色谱色谱分析概论 （第 2 版） 作者:傅若农编著 一、快速气相色谱方法的理论基础在今夭“时间就是会钱”的市场经济形势下，尽量缩短分析时间成为人们在色谱方法学研究中的重要课题。
在气相色谱分析中.近年快速气相色谱得到很快的发展，而细内径毛细管色谙柱是实理快速色请的重要手段之一。
快速气相色谱在分离复杂化合物如药物、环境样品、石油工业样品，环境分析样品等有十分重要的作用。
快速气相色谱实际上早在1961年Desty 就论证过，使用2m 长，7μm i.d.细内径的壁涂金属毛细管柱，为了进样时间短.用锤子冲击进样〔蒸汽进样塞只有lOms) ,全部分离9个庚烷异构体只要5s 。
有的样品甚至只有1s 可以完成分析。
此后有许多研究者进行快速气相色谱的工作都是基于便用细内径毛细管柱。
使用细内径毛细管柱，另外一个效果是可以提高柱效，但是要提高柱效必须尽可能地减少死体体积和减少进样宽度，有关这一问题可从理论上说明，如下面的公式：H ＝（B/u ）＋（C g ＋C l ）＋Du 2 （5-12）式中，H 是理论塔板高度(mm)；B 、Cg 、Cl 分别为纵向扩散常数、气相传质阻力和液相传质阻力；u 是载气流速；D 是衡量死体积大小的系数。
所以要实现快速气相色谱就要使用细内径、短的毛细管柱，柱温要高，色谱系统的死体积要小，进样宽度要尽可能小等等。
二、适合于快速气相色谱的操作条件要实现快速气相色谱，可以从下面的保留时间(tR)公式得到答案：t R ＝（L/u ）·(1＋k) （5-13）式中：L 是色谱柱长；u 是载气流速； k 是容量因子。
用最后一个色潜蜂的tR 值来衡量分析的速度.从式（5-13）可以看出色谱柱柱长减小可以缩短分析时间，所以在快速分析时毛细管柱长一般小于10m 。
增加载气流速、也可以加快分析速度，在使用小内径毛细管柱时，在一定的往前压下，常常使用每秒几米的载气流速。
另外一个影响因素是容量因子k ，有一些色谱条件会使k 减小，如提高柱温，减小固定相的液膜厚度都会使k 减小。
近两年国内气相色谱的应用进展_傅若农
近两年国内气相色谱的应用进展(Ⅲ)傅若农 1930年出生,1953年毕业与北京大学化学系,到1998年退休前一直在北京理工大学(前身为北京工业学院)工作,1986年晋升为教授,并被国务院学位委员会评定为第三批博士生导师。
多年来从事色谱分析方面的教学和研究工作,研究方向为:气相色谱和毛细管气相色谱新固定相,裂解气相色谱和毛细管电泳。
近几年完成了多项国家科研和自然科学基金研究项目,在国内外著名期刊(如美国的分析化学,荷兰的色谱杂志,中国化学学报,分析化学等)发表论文近150多篇,有四分之一是发表在SCI 收录的期刊上。
近几年主编了《色谱技术丛书》。
出版学术专著四本(“气相色谱和热分析技术”,国防工业出版社;“高分辨气相色谱和高分辨裂解气相色谱”,北京理工大学出版社;“近代色谱分析”,国防工业出版社;“色谱分析概论”,化学工业出版社)。
培养博士学位的研究生16名,硕士研究生30多名(通讯处:北京理工大学,北京100081)。
中图分类号:O 657.7 文献标识码:A 文章编号:1000-0720(2005)06-0077-16摘 要:对近两年国内各个领域的学者在气相色谱方面的研究和应用作了综述,本综述分3部分叙述,本篇为第Ⅲ部分,包括:8.气相色谱在食品功效成分和其他成分分析中的应用,9.气相色谱酒分析中的应用,10.气相色谱在污染物分析中的应用,11.气相色谱在石油、石油化工分析中的应用,12.气相色谱在化学品生产分析中的应用。
“近两年国内气相色谱的应用进展(Ⅰ)和(Ⅱ)”见本刊2005,24(4):75-92和24(5):79-928 气相色谱在食品功效成分和其他成分分析中的应用由于人民生活水平的提高,国家和社会对食品营养成分倍加关注,分析检测食品中有用成分的成为常规的需求,因而有关食品中营养成分的分析有许多报道,气相色谱是分析食品营养成分的重要手段。
比如各类食品中脂肪酸的分析一直是人们关注的重点,表8-1是近两年研究各种分析脂肪酸的气相色谱方法。
2024年气相色谱柱市场前景分析
2024年气相色谱柱市场前景分析引言气相色谱柱作为气相色谱仪的核心组成部分，被广泛应用于各种科学研究和实际应用中。
随着气相色谱技术的发展和市场需求的增加，气相色谱柱市场也呈现出前景广阔的趋势。
本文将对气相色谱柱市场进行深入分析，探讨其发展前景及相关因素。
市场概述气相色谱柱市场是指供应气相色谱仪的相关耗材，主要包括柱管、填料和进样口等产品。
随着气相色谱技术在化学、环境、生物医药等领域的广泛应用，气相色谱柱市场呈现出快速增长的态势。
发展趋势1.技术更新：随着科学技术的不断进步，气相色谱柱的填料材料和结构设计不断优化，以提高分离效率和分析速度。
2.应用拓展：气相色谱技术在环境监测、食品安全、药物分析等领域的应用持续扩大，对气相色谱柱的需求也在增加。
3.自动化需求：随着实验室自动化水平的提高，对智能化程度较高的气相色谱柱的需求也在增加。
4.绿色环保：对于可再生、可降解材料的要求也在影响着气相色谱柱市场的发展方向。
影响因素1.市场需求：气相色谱技术的广泛应用为气相色谱柱市场提供了巨大的需求空间。
2.技术创新：填料材料和柱管结构的不断创新，为气相色谱柱的性能提升提供了可能。
3.竞争态势：市场上存在着多家气相色谱柱供应商，竞争激烈，价格也是影响市场发展的重要因素之一。
4.政策环境：相关政策的变化和监管要求对气相色谱柱市场的发展也具有一定影响。
市场前景气相色谱柱市场前景乐观。
随着气相色谱技术的不断发展和应用范围的扩大，气相色谱柱的需求将继续增长。
同时，技术创新和市场需求也为气相色谱柱市场带来了机遇和挑战。
在未来，气相色谱柱市场有望继续保持快速增长，并在环境监测、食品安全、药物分析等领域发挥更大的作用。
结论综上所述，气相色谱柱市场具有广阔的发展前景。
技术创新、应用拓展、自动化需求和绿色环保等因素将推动气相色谱柱市场的快速发展。
然而，市场竞争和政策环境也需要引起重视。
未来，气相色谱柱市场有望继续蓬勃发展，并在科学研究和实际应用中发挥更大的作用。
色谱柱PLOT柱的发展及简介(DOC)
傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。
1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索;1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。
傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。
此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势，以飨读者。
第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力看看下面这张图1，1 min 多一点时间就把苯到二甲苯几个难分离的混合物分开了，而且把间位和对位二甲苯也给分开了，遗憾的是间位和邻位二甲苯没有分开，当然只用了15 m 长的毛细管色谱柱，这种色谱柱叫做PLOT柱，这是半个世纪前在英国“自然”杂志(Nature)上一篇简短论文上报道的(Halasz I,Horvath C,Nature,1963,197:71-72)。
这一工作是最早使用石墨化炭黑作固定相PLOT柱完成的，这一实例对想利用气相色谱用于石油和石化工业分析的人员来说有很大的诱惑力，为什么?这是因为色谱柱短、固定相耐温性好、无流失、分析时间短，可以把在气相色谱中最难分离的间、对二甲苯基线分离。
再看看图 2，这是最近云南师范大的袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料制备成PLOT柱分离手性化合物，这样的PLOT柱，柱高温、分辨率高、可作手性分离，扩展了PLOT 柱的应用范围。
在新的应用领域又体现了它的诱惑力。
图1 石墨化炭黑作固定相PLOT柱分离苯、甲苯、乙苯和二甲苯色谱柱：15 m x 0.25mm,5.4mg 石墨化炭黑/m,柱温：245 ℃,分流比：1：1050，进样：0.2μL图2 手性相列内消旋硅胶PLOT柱分离手性化合物(Anal Chem,2014,86:9595)1、什么是PLOT柱PLOT柱是多孔层开管柱(Porous Layer open tubular column)的缩写，早在上世纪50年代末毛细管色谱柱的发明人 Golay就指出：如果把光滑的毛细管壁变成均匀多孔的细颗粒，就会大大有利于毛细管柱的效能(M J R Golay,Gas Chromatography 1957)，他在1960年又进一步详细阐述了这一方法，这种多孔层毛细管色谱柱可以降低相比率，同时又使固定液液膜比较薄，有利于传质阻力提高柱效，在具有多孔层毛细管内壁上涂渍一层可以增加内壁的表面积，多孔层物质可以用化学方法处理，也可以用颗粒悬浮物沉积到管壁上，于是早期的气相色谱开拓者们就循这一思路研发，1962-1963年Horvâth等开发了这一类型的毛细管多孔层色谱柱。
2024年气相色谱柱市场分析现状
2024年气相色谱柱市场分析现状引言气相色谱柱是化学分析中常用的一种工具，主要用于气相色谱技术中的分离和分析。
随着化学分析技术的不断发展，气相色谱柱市场也在不断扩大。
本文将对气相色谱柱市场的现状进行分析，并展望未来的发展趋势。
市场规模目前，全球气相色谱柱市场规模较大，据市场调研数据显示，2019年全球气相色谱柱市场规模为X亿美元，预计到2025年将达到X亿美元。
其中，亚太地区市场规模最大，占据全球市场的60%左右。
市场竞争格局气相色谱柱市场竞争激烈，主要的竞争企业包括Restek Corporation、Agilent Technologies、Phenomenex、Shimadzu Corporation等。
这些企业在技术研发、产品创新、市场推广等方面具有较强的竞争能力。
同时，还存在一些小型企业以及地区性企业，它们通过价格竞争和差异化产品来争夺市场份额。
市场驱动因素气相色谱柱市场的增长主要受到以下几个因素的驱动：1. 化学分析需求的增加随着化学分析技术的进步和广泛应用，对气相色谱柱的需求不断增加。
气相色谱柱在药物分析、环境分析、食品安全检测等领域具有广泛的应用前景。
2. 技术创新气相色谱柱技术的不断创新，如新型填料材料的开发、柱芯结构的优化等，使得气相色谱柱的分离性能和分析效率得到提高，推动了市场的发展。
3. 国家政策支持各国政府对科学技术的发展给予了重视，通过出台相关政策和支持措施，促进了气相色谱柱市场的增长。
市场挑战尽管气相色谱柱市场前景广阔，但也面临着一些挑战：1. 竞争加剧市场竞争激烈，企业间技术差距逐渐缩小，产品同质化趋势明显，因此提高产品质量和技术创新能力是企业发展的关键。
2. 成本压力原材料价格上涨、运输成本增加等因素导致成本上升，给企业带来一定的压力。
降低成本、提高效率成为企业发展的重要课题。
市场发展趋势随着科技的不断进步和气相色谱柱市场的需求增长，市场发展呈现以下趋势：1. 技术创新与升级气相色谱柱市场的技术水平将不断提高，新型填料材料的研发、柱芯结构的优化将推动市场的发展。
色谱柱PLOT柱的发展及简介
傅若农教授生于1930年，1953年毕业于北京大学化学系，而后一直在北京理工大学(原北京工业学院)从事教学与科研工作。
1958年，傅若农教授开始带领学生初步进入吸附柱色谱和气相色谱的探索;1966到1976年文化大革命的后期，傅若农教授在干校劳动的间隙，系统地阅读并翻译了两本气相色谱启蒙书，从此进入其后半生一直从事的事业——色谱研究。
傅若农教授是我国老一辈色谱研究专家，见证了我国气相色谱研究的发展，为我国培养了众多色谱研究人才。
此次仪器信息网特邀傅若农教授亲述气相色谱技术发展历史及趋势，以飨读者。
第一讲：傅若农讲述气相色谱技术发展历史及趋势第二讲：傅若农：从三家公司GC产品更迭看气相技术发展第三讲：傅若农：从国产气相产品看国内气相发展脉络及现状第四讲：傅若农：气相色谱固定液的前世今生第五讲：傅若农：气-固色谱的魅力看看下面这张图1，1 min 多一点时间就把苯到二甲苯几个难分离的混合物分开了，而且把间位和对位二甲苯也给分开了，遗憾的是间位和邻位二甲苯没有分开，当然只用了15 m 长的毛细管色谱柱，这种色谱柱叫做PLOT柱，这是半个世纪前在英国“自然”杂志(Nature)上一篇简短论文上报道的(Halasz I,Horvath C,Nature,1963,197:71-72)。
这一工作是最早使用石墨化炭黑作固定相PLOT柱完成的，这一实例对想利用气相色谱用于石油和石化工业分析的人员来说有很大的诱惑力，为什么?这是因为色谱柱短、固定相耐温性好、无流失、分析时间短，可以把在气相色谱中最难分离的间、对二甲苯基线分离。
再看看图 2，这是最近云南师范大的袁黎明研究组把手性向列结构的介孔材料制备成PLOT柱分离手性化合物，这样的PLOT柱，柱高温、分辨率高、可作手性分离，扩展了PLOT 柱的应用范围。
在新的应用领域又体现了它的诱惑力。
图1 石墨化炭黑作固定相PLOT柱分离苯、甲苯、乙苯和二甲苯色谱柱：15 m x 0.25mm,5.4mg 石墨化炭黑/m,柱温：245 ℃,分流比：1：1050，进样：0.2μL图2 手性相列内消旋硅胶PLOT柱分离手性化合物(Anal Chem,2014,86:9595)1、什么是PLOT柱PLOT柱是多孔层开管柱(Porous Layer open tubular column)的缩写，早在上世纪50年代末毛细管色谱柱的发明人 Golay就指出：如果把光滑的毛细管壁变成均匀多孔的细颗粒，就会大大有利于毛细管柱的效能(M J R Golay,Gas Chromatography 1957)，他在1960年又进一步详细阐述了这一方法，这种多孔层毛细管色谱柱可以降低相比率，同时又使固定液液膜比较薄，有利于传质阻力提高柱效，在具有多孔层毛细管内壁上涂渍一层可以增加内壁的表面积，多孔层物质可以用化学方法处理，也可以用颗粒悬浮物沉积到管壁上，于是早期的气相色谱开拓者们就循这一思路研发，1962-1963年Horvâth等开发了这一类型的毛细管多孔层色谱柱。
2023年色谱柱行业市场发展现状
2023年色谱柱行业市场发展现状
色谱柱是色谱分析技术的核心部件之一，主要用于物质的分离、提纯和测定。
目前色谱柱行业市场发展状况良好，具体的表现为以下几方面。
一、市场规模不断扩大
近年来，全球色谱柱市场规模持续扩大，市场的增长速度稳定快速，预计到2026年这一市场规模将达到23.5亿美元。
据对预测数据的分析，这一增长趋势将在未来几年持续，主要是由于生物技术、化学分析、环境监测、制药和食品等领域的快速发展和对高精度、高灵敏的色谱分析技术的需求增加。
二、市场结构逐渐优化
在色谱柱市场的发展过程中，主要有三大类产品：气相色谱柱、高效液相色谱柱和固相萃取柱。
目前在这三大类产品中，高效液相色谱柱占据主导地位，占据市场份额的60%以上。
这种趋势的形成，是由于高效液相色谱柱具有分辨能力高、选择性好、分离效果稳定等优点。
三、技术不断创新提升
在色谱柱行业市场中，技术创新一直是不断发展的重要动力，取得了长足的进步。
以高效液相色谱柱为例，在填充剂、柱子尺寸、分子量和结构等方面的改进和优化，不断提高了分析效率和分离分辨率，推动了整个行业的技术进步和市场振荡。
四、市场竞争趋势明显
由于市场规模的持续扩大和技术层面的不断进步，色谱柱市场竞争越来越激烈。
各大生产商为了赢得市场份额，加强研发投入、严格控制产品质量、提高服务质量等举措，这些措施都为行业的健康发展做出了重要的贡献。
总之，在市场需求饱和的情况下，随着技术创新和规模持续扩大，色谱柱行业市场发展趋势良好。
预计未来将继续加强技术革新和市场推广，不断创新和提高产品质量，满足各个领域的需求，为科研实验和工业生产提供优质的分析解决方案。
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化学试剂,2009,31(3),183~190专论与综述毛细管气相色谱柱近年的发展傅若农(北京理工大学化学系,北京 100081)摘要:简要地阐述了近几年毛细管气相色谱柱的发展和特点。
GC 的色谱柱制柱工艺是一个成熟的技术,所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。
近年新研究的固定相集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。
20世纪GC 毛细管色谱柱柱工艺的研究主要在研究机构和学校中进行,而近几年GC 毛细管色谱柱的研究和改进集中在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。
近年GC 分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并趋向于使用商品GC 毛细管柱,所使用的商品色谱柱中,最多的是以含5%苯基的聚甲基硅氧烷色谱柱。
关键词:气相色谱;气相色谱柱;毛细管气相色谱柱中图分类号:O65717 文献标识码:A 文章编号:0258-3283(2009)03-0183-08收稿日期:2008-12-20作者简介:傅若农(1930-),男,内蒙古兴和人,教授,研究方向为气相色谱和毛细管气相色谱新固定相、裂解气相色谱和毛细管电泳。
目前气相色谱(GC)已经成为丰富多彩、灵活多变的分析化学方法,GC 已经在许多分析实验室起着极为重要的作用,它能获得如此大的成就最重要的因素之一是柱工艺的发展[1]。
在历史上,柱工艺开始于填充柱,在GC 发展的早期Golay 引入的毛细管气相色谱使GC 得到了高柱效和高分离度。
1979年使用高纯度二氧化硅薄壁毛细管,在管外涂一层聚酰亚胺聚合物进行保护,以免机械损坏,用此工艺制备出来的毛细管可以弯曲成很小的圆环而不折断。
在这种熔融石英弹性毛细管柱商品化之后,很容易在实际中使用,它的应用扩展到各个领域,应用数量成指数上升。
色谱柱的研究和应用一直是GC 发展的重要课题,近年的发展情况如何?可以从最近4期美国分析化学杂志每两年1次的双年度基础分析化学专题文献综述(即每逢双年出版的Gas Chro -matography)中[2-5]看出,GC 色谱柱发展的趋势有以下特点:1)GC 已经在许多分析实验室起着极为重要的作用,GC 的色谱柱制柱工艺已经是一个成熟的技术,所以在制柱工艺方面的研究不够活跃。
2)GC 色谱柱的固定相已经研究了上千种以上,而且占主导地位的是带有各种基团的聚硅氧烷。
近年新研究的固定相集中在常温离子液体和各种环糊精的衍生物。
3)20世纪70~90年代GC 毛细管色谱柱柱工艺的研究主要在学校和研究机构进行,而近十年GC 毛细管色谱柱的研究和改进集中在色谱柱厂家进行,并立即成为商品柱。
4)近年GC 分析所用的色谱柱大都使用毛细管柱,并趋向于使用商品GC 毛细管柱。
1 毛细管GC 固定相色谱柱的核心是固定相,多年来最常用固定相为聚硅氧烷类和聚乙二醇类,涂渍工艺多为以固定相溶液进行静态涂渍,并使用化学键合和交联技术使固定相固定化。
交联和固定化是利用自由基反应(有机过氧化物、偶氮化合物)、热交联、辐射交联、缩合或多功能团硅烷粘合剂交联实现的。
与此同时,以分析物吸附为基础的吸附色谱柱,(也叫作多孔层开管柱(PLOT)),即在管壁上涂渍一层吸附剂,这种色谱柱对挥发性化合物特别有效。
在实际工作中要求更为稳定低流失的固定相,这就要求用更为稳定的基团来修饰聚硅氧烷骨架,使其难以降解。
由于对已有固定相的修饰和色谱柱表面的处理,开发出耐高温、低流失、有特殊选择性的固定相,实现了多种应用,如有机碱、有机酸、对映体和高沸点化合物的分析,这些分析过去是不能用GC 进行的。
尽管认为GC 是一种很成熟的技术,但是新的固定相和特殊应用的色谱柱及工艺一直在研究,一边改进其脱活和涂渍技术,一边在寻找新的和选择性、惰性好的固定相。
111室温离子液体GC固定相最近几年Armstrong研究组[6,7]把室温离子液体用作GC固定相。
室温离子液体(R TI Ls),是在室温及相邻温度下完全由离子组成的有机液体,是一种优良的有机溶剂,可以溶解无机物、金属有机物、高分子材料等,且溶解度较大,在室温下呈液态,稳定,不易燃,可传热,可流动却无显著的蒸气压,不挥发,不会造成污染,从-70e到300~ 400e的温度下可以作为液体使用。
离子液体的种类繁多,而烷基取代的咪唑类离子液体,由于它们易于合成并具有优良的物理性质而得到广泛应用。
离子液体可在分离过程中作气体吸收剂和液体萃取相;在化学反应中作反应介质,有时同时作催化剂;在电化学中作为电解质;作万能润滑剂,作质谱基质等。
从1999年开始,把离子液体应用于色谱分析中。
Armstrong等[6]1999年首先将六氟磷酸1-丁基-3-甲基咪唑([BuMim][PF6])及相应的氯化物([BuMim][Cl])用作气相色谱固定相,通过分离烃类、芳香族化合物、醛、酰胺、醚、酮、醇、酚、胺及羧酸,发现了离子液体固定相的双重性质:当分离非极性物质或弱极性物质时表现为非极性或弱极性固定相;当分离含有酸性或碱性官能团的分子时,表现为强极性固定相。
通过实验还发现离子液体的阴离子是Cl时,与强极性物质的作用很强;含PF6的离子液体极性较小,与非极性物质的表1[BuMim][PF6]和[Bu M i m][Cl]色谱柱的罗氏-麦氏常数(100e)Tab.1Rhorschneider-McReynolds cons tan t of[BuMim][PF6]and[BuMim][Cl]colu mns色谱柱X1)Y2)Z3)U4)S5)平均角鲨烷000000 DB-5276671936364 [BuMi m][Cl]74437113245212216 [BuMi m][PF6]107251178308244218 OV-226)160188191283253215注:1)X=苯在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I苯);2)Y=丁醇在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I丁醇);3)Z=二戊酮在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I二戊酮);4)U=硝基丙烷在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I硝基丙烷);5)S=二氧六环在所研究固定相色谱柱和角鲨烷柱之间的保留指数差($I二氧六环);6)OV-22是含65%苯基的甲基聚硅氧烷。
a1DB-5色谱柱;b1[BuMim][PF6]柱(15m@0125mm);柱温100e;11乙酸丁酯;21n-庚醇;31p-氯苯;41o-二甲苯;512,5-二甲酚;61十二烷;714-氯苯胺;81十三烷图1色谱柱和离子液体柱分离各种类型化合物的比较F ig.1The comparati on of gas chromatogram for separationof different compounds using DB-5column and ionicliquid colu mn作用更强。
[BuMim][PF6]和[BuMim][Cl]色谱柱的麦氏常数见表1。
图1是使用DB-1和离子液体固定相分别分离几种典型混合物的色谱。
离子液体作GC固定相,既可以用于非极性化合物的分离,又适合于极性、氢键型化合物的分离,但是像[BuMim][PF6]离子液体的耐温性差,于是Armstrong研究开发了热稳定性较好的离子液体GC固定相,如三氟甲烷磺酸1-苄基-3-甲基咪唑啉(BeMim-TfO)和三氟甲烷磺酸1-(4-甲氧基苯基)-3-甲基咪唑啉(MP Mim-TfO),它们可经受260e的温度[8]。
之后他们又把离子液体进行部分交联,可把使用温度提高到280e,如成对的阳离子液体进行深度交联,可把使用温度提高到350e[9]。
为了分离手性化合物Ar mstrong研究组[10]又开发了有手性基团的离子液体GC固定相。
国内的袁黎明研究组也进行了使用离子液体做GC固定相的研究,还研究了把离子液体和碳纳米管一起作为混合气相色谱固定相[11],以及把手性离子液体和纤维素三(3,5-二甲基苯基氨基甲酸酯)作为混合气相色谱手性固定相[12]。
2007年齐美玲[13]在Armstrong的实验室使用双阳离子液体GC固定相分离了茴香精油的组成,并比较了单个双阳离子液体、混合双阳离子液体、HP-5MS;和HP-I NNOWax分离茴香精油组成的情况,见色谱图2。
2008年Breitbach等[14]用线性溶剂化参数考察了季膦盐类离子液体的分离性能以及在GC中a1混合双阳离子液体GC固定相;b1单独离子液体G C固定相;c1HP-5MS GC固定相;d1HP-IN NOWax固定相图2混合双阳离子液体GC固定相分离茴香精油组成的色谱-质谱总离子流图F ig.2Gas chromatography-mass spectrometry total ionchromatograms for the analysis of fennel essentialoil on the four fused-silica capillary columns的应用,并把离子液体GC固定相用于全二维气相色谱[15]。
波兰的Busze wski等[16]作了2008年以前离子液体在色谱和电迁移技术中应用的综述。
112环糊精衍生物GC固定相环糊精及其衍生物于1987年开始用于对映异构体的分离,20世纪90年代初是环糊精及其衍生物作气相色谱固定相的大发展时期,有多篇文献综述发表,大量的研究合成中使用了多种环糊精衍生物作气相色谱固定相,积累了几百种手性化合物在各种环糊精衍生物固定相上的保留数据,为研究环糊精及其衍生物保留机理和实际应用分析提供了数据[17]。
近几年研究的势头减弱,但是还是有一些新的文章,合成新的环糊精衍生物[18],或讨论环糊精衍生物固定相的保留机理[19]。
研究环糊精及其衍生物作GC固定的先驱者之一的Schurig研究组[20]对非洞穴型糖类聚合物糊精衍生物作手性GC固定性进行了探讨,认为环糊精作为手性介质,它的洞穴并非决定性因素,链状糊精衍生物具有螺旋型结构,也具有半洞穴性,实验证明它也可以做为GC手性分离固定相使用,例如六[(1c-O,6-O)-特丁基二甲基甲硅烷基-(2,3-二-O,4d-O-乙酰基)]-七元麦芽糖(G7) (七元麦芽糖上的伯醇基先用特丁基二甲基甲氯硅烷(TBD MSCl)进行硅烷化,然后再把上面的仲醇基进行乙酰化)如下结构所示。
用G7涂渍的色谱柱分离氨基酸对映体和六(2,3-二-O-乙酰基-6-O-特丁基二甲基甲硅烷基)B-环糊精柱(D7)分离色谱比较的情况如图3所示。
国内袁黎明等[21]把全甲基B-环糊精(A)和全戊基B -环糊精(B)混合固定相涂渍成毛细管柱(AB),发现柱AB 的分离能力优于单一色谱柱A 或柱B 。